巖土工程：營口港鉆孔灌注樁施工技術(shù)控制

1、巖土工程：營口港鉆孔灌注樁施工技術(shù)控制鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此，要求基礎(chǔ)施工隊伍在施工技術(shù)措施上要落實，并加強施工質(zhì)量管理，密切注意抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，力爭將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認真熟悉設(shè)計圖紙及有關(guān)施工、驗收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行分析后制訂出施工質(zhì)量標準、驗收實施方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制。A-1 成孔質(zhì)

2、量的控制成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設(shè)計持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項工作。11 采取隔孔施工程序。鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應(yīng)的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術(shù)措施。12 確保樁身成孔垂直精度這是

3、灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求，應(yīng)采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。13 確保樁位、樁頂標高和成孔深度。在護筒定位后及時復(fù)核護筒的位置，嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標高會發(fā)生一些變化，為準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復(fù)核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度，但是如在第

4、一次清孔時泥漿比重控制不當，或在提鉆具時碰撞了孔壁，就可能會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測繩復(fù)核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達12%，為提高測繩的測量精度，在使用前要預(yù)濕后重新標定，并在使用中經(jīng)常復(fù)核。為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據(jù)不同土層情況對比地質(zhì)資料，隨時調(diào)整鉆進速度，并描繪出鉆進成孔時間曲線。當鉆進粉砂層進尺明顯下降，在軟粘土鉆進最快02

5、m/min左右，在細粉砂層鉆進都是O015m/min左右，兩者進尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時調(diào)換鉆頭。14 鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準確地吊放在設(shè)計標高上，這是由于鋼筋吊籠放后是暫時固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標高逐根復(fù)核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標高滿足設(shè)計要求。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊

6、縫質(zhì)量，對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時不能碰撞孔壁；當?shù)醴攀茏钑r，不能加壓強行下放，因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間，盡可能縮短沉放時間。15 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用

7、泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆子L樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標：粘度測定1720min；含砂率不大于6%；膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性粘土或膨潤土，拌制泥漿必須根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層進行配合比設(shè)計。灌注樁成孔至設(shè)計標高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔，直到孔口返漿比重持續(xù)小于1。10120，測得孔底沉渣厚度小于50mm，

8、即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管。沉放導(dǎo)管時檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實，以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此，必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應(yīng)立即進行水下混凝土的灌注工作。2 成樁質(zhì)量的控制21 為確保成樁質(zhì)量，要嚴格檢查驗收進場原材料的質(zhì)保書（水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告），如發(fā)現(xiàn)實樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進行復(fù)查，對不合格的材料（如水泥、砂、石、水質(zhì)），嚴禁用于混凝土灌注樁。2。

9、2 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。23 為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度，混凝土坍落采用18cm20cm，并隨時了解混凝土面的標高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m4m，不宜大于5m和小于1m，嚴禁把導(dǎo)管

10、底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m10m時，應(yīng)及時將坍落度調(diào)小至12cm16cm，以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)，建筑施工操作規(guī)程規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l。同時要認真進行記錄，這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價樁的質(zhì)量有很大作用。鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，質(zhì)

11、量檢查比較困難，如樁的各種動測方法基本上都是在一定的假設(shè)計算模型的基礎(chǔ)上進行參數(shù)測定和檢驗，并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗來分析和判讀實測結(jié)果，同一個樁基工程，各檢測單位用同一種方法進行檢測，由于技術(shù)人員的實踐經(jīng)驗的差異，其結(jié)論偏差很大的情況也時有發(fā)生。通過十幾年來幾十個鉆孔灌注樁工程的施工實踐，得出這樣一個結(jié)論，即加強樁基工程檢測是一個手段，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，其關(guān)鍵還在于人。強調(diào)現(xiàn)場管理人員要有高度責任心，以防為主，對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。B-鉆孔樁施工工藝鉆孔前的準備工作鉆孔前的準備工作主要包括樁位放樣，整理平整場地，布設(shè)施工便道，設(shè)置

12、供電及供水系統(tǒng)，制作和埋設(shè)護筒，制作鉆孔架，泥漿的制備和準備鉆孔機具等。321-1 場地整理施工前，施工場地按不同情況進行處理。對于處在水中的鉆孔樁基礎(chǔ)都必須搭設(shè)施工平臺，樁基處在旱地時，清除雜物后夯壓密實即可。321-2 本標段鉆孔樁均使用鋼護筒，采用3mm-5mm鋼板制作。為保證其剛度，防止變形，在護筒上、下端和中部外側(cè)各焊一道加勁肋。本合同段的鉆孔樁直徑為120cm和100cm。根據(jù)鉆孔樁直徑，我們所做的護筒直徑為145cm和125cm。護筒埋設(shè)時，其軸線對準測量所標出的樁位中心，護筒周圍和護筒底接觸緊密，保證其位置偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。321-3 泥漿的制作制漿前，先把粘

13、土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時，可將打碎的粘土直接投入護筒內(nèi)，使用沖擊錐沖擊制漿，待粘土已沖攪成泥漿時，即可進行鉆孔。多余的泥漿用管子導(dǎo)入鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時補充孔內(nèi)泥漿。321-4 鉆機就位埋設(shè)好護筒后，即可進行鉆機就位，本標段使用的鉆機為卷揚機牽引式?jīng)_擊鉆和沖抓鉆。就位時，只要使鉆錐中心對準測量放樣時所測設(shè)的樁位即可，其對中誤差不得大于5cm。322 鉆孔工藝322-1 沖擊鉆鉆孔工藝A開鉆前應(yīng)注意的事項開鉆前，在護筒內(nèi)多加一些粘土。地表土層松疏時，還要混和加入一定數(shù)量的小片石，然后注入泥漿和清水，借助鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁，以加固護筒角

14、。為防止沖擊振動使鄰孔坍塌或影響鄰孔已灌注砼的凝固，必須等鄰孔砼灌注完畢并達到一定的強度后方可開始鉆孔。沖擊鉆孔時宜用小沖程，當孔底在護筒腳下3-4m后，可根據(jù)實際情況適當加大沖程。在鉆孔樁上部淤泥段，考慮采用沖抓鉆：一方面可防止坍孔，另一方面可以適當加快施工進度。B鉆機安裝處事先整平夯實，以免在鉆孔過程中鉆機發(fā)生傾斜和下陷而影響成孔的質(zhì)量。鉆機必須固定牢固，嚴禁在鉆孔過程中鉆機移位。鉆孔時，隨時察看鋼絲繩的回彈情況，耳聽鉆錐的沖擊聲，以判別孔底情況，掌握勤松動，少量松繩的原則；孔內(nèi)水泥漿水平面須高出護筒腳至少05m以上，以免泥漿面蕩漾損壞護筒腳孔壁，但比護筒頂面低03m，防止泥漿溢出；沖擊過

15、程中勤抽碴，勤檢查鋼絲繩和鉆頭的磨損情況，預(yù)防安全質(zhì)量事故的發(fā)生。C抽碴時應(yīng)注意的幾個問題（1）及時向孔內(nèi)補漿或補水，如向孔內(nèi)投放粘土自行造漿，在抽碴后隨著沖擊投放粘土，不宜一次倒進很多，防止粘結(jié)。（2）抽碴筒放到孔底后，要在孔底上、下提放幾次，使用權(quán)其多進些鉆碴，然后提出。（3）鉆頭刃口在鉆井中不斷磨損，直徑磨耗不得超過15cm，每班開鉆前檢查鉆頭直徑、及時補焊，不宜中途修補，以免卡鉆。準備備用鉆頭，輪換使用和修補。322-2 回轉(zhuǎn)鉆鉆孔工藝A初鉆先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，使之空轉(zhuǎn)一段時間，待泥漿輸進一定數(shù)量后，方可開始鉆進。接、卸鉆桿的動作要迅速、安全，爭取在盡快時間內(nèi)完成，以免停鉆時間過長，增

16、加孔底沉淀。B鉆進時操作要點a開始鉆進時，進尺應(yīng)適當控制，在護筒刃腳處，應(yīng)低檔慢速鉆進，使刃腳處有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下1m后，可按土質(zhì)以正常速度鉆進。如護筒土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時，可提起鉆錐，向孔中倒入粘土，再放下鉆錐倒轉(zhuǎn)，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙，穩(wěn)住泥漿繼續(xù)鉆進。b在粘土中鉆進，由于泥漿粘性大，鉆錐所受阻力也大，易糊鉆。易選用尖底鉆錐、中等轉(zhuǎn)速、大泵量、稀泥漿鉆進。c在砂土或軟土層鉆進時，易坍空孔。易選用平底鉆錐，控制進尺，輕壓，低檔慢速，大泵量，稠泥漿鉆進。d在輕亞粘土或亞粘土夾卵、礫石層中鉆進時，因土層太硬，會引起鉆錐跳動和鉆桿擺動加大及鉆錐偏斜等現(xiàn)象，易使鉆機超負荷損壞。宜采用低

17、檔慢速，優(yōu)質(zhì)泥漿，大泵量，兩級鉆進的方法鉆進。e鉆進過程中，每進尺23m，應(yīng)檢查鉆孔直徑和豎直度，檢查工具可用圓鋼筋籠（外徑D等于設(shè)計樁徑，高度35m）吊入孔內(nèi)，使鋼筋籠中心與鉆孔中心重合，如上下各處均無掛阻，則說明鉆孔直徑和豎直度符合要求。323 檢測孔深、傾斜度、直徑和清孔鉆孔完成后，必須檢測孔深、直徑和傾斜度，其中孔徑和孔深須達到設(shè)計要求，傾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放鋼筋籠之前，對孔內(nèi)的石碴、泥漿進行必要的清理，做到孔內(nèi)含泥量、含碴量和孔底沉渣符合設(shè)計及圖紙要求。324 泥漿排放對鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿，根據(jù)現(xiàn)場情況引入到適當?shù)攸c進行處理，以防止對河流及周圍環(huán)境的污染。

18、325 鋼筋籠的制作和吊裝就位325-1 材料：制作鋼筋籠所使用鋼筋的種類、型號和直徑符合設(shè)計圖紙的規(guī)定。其級鋼筋的力學(xué)性能符合鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋（GB1499-91）之規(guī)定；級鋼筋的力學(xué)性能符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB13013-91）之規(guī)定。325-2 鋼筋籠的制作本標段所用鋼筋籠均進行整體安裝，不做另段吊裝組合。制作鋼筋籠時，對鋼筋的調(diào)直、除銹、截斷、彎折與焊接均按設(shè)計圖紙和技術(shù)規(guī)范要求進行。鋼筋籠的主筋盡量為整根，需要對接時，宜采用搭接焊接頭，搭接的長度不小于5d，末端不設(shè)彎鉤。成品鋼筋籠保證其順直、尺寸準確，其直徑、主筋間距、箍筋間距及加強箍筋間距施工誤差，均不大于20mm。

19、325-3 鋼筋籠的安裝（1）為保證鋼筋籠外砼保護層的厚度符合設(shè)計要求，在其上下端及中間每隔2m在一橫截面上設(shè)置四個鋼筋“耳環(huán)”。（2）鋼筋籠吊裝之前，先對鉆孔進行檢測。檢測使用的探孔器直徑和鉆孔直徑相符，主要檢測鉆孔內(nèi)有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物，如突出尖石、樹根等，以確保鋼筋籠的安裝。（3）鋼筋籠吊裝時對準孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落，無效時，立即停止下落，查明原因后再安裝。不允許高起猛落，強行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。（4）入孔后牢固定位，容許偏差不大于5cm，并使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)。326 灌注砼226-1 砼材料要求和導(dǎo)管、漏斗、儲料斗

20、的制備（1）組成砼的碎石、砂的級配良好，最大顆粒尺寸的選擇以適合結(jié)構(gòu)物尺寸，鋼筋間距及砼拌和、裝卸、澆注及操作為準。集料中的雜物含量，符合規(guī)范要求，必要時清洗和過篩，以除去有害雜質(zhì)。（2）拌制砼用水在使用前做水質(zhì)化學(xué)分析，試驗按JTJ056-84規(guī)定進行。（3）砼所用水泥符合GB175-85的規(guī)定，所有水泥都必須經(jīng)合格分供方評定后，從批準的廠家進貨；水泥進場時，必須附有水泥出廠合格證，并且經(jīng)本單位中心試驗室（國家認可的）檢驗合格。（4）導(dǎo)管、漏斗和儲料斗的制備導(dǎo)管是灌注砼的重要工具，用3mm厚鋼板卷制焊成，其直徑按樁長、樁徑和每小時需要通過的砼數(shù)量決定，不得小于250mm，導(dǎo)管分節(jié)長度應(yīng)便于拆

21、裝和搬運、并小于導(dǎo)管提升設(shè)備的提升高度，中間節(jié)一般長2m左右，下端節(jié)可加長至4-6m，漏斗下可配長約1m的上端節(jié)導(dǎo)管，以便調(diào)節(jié)漏斗的高度。中間節(jié)兩端焊有法蘭、以便用螺栓互相連接。法蘭厚度10-12mm，法蘭邊緣比導(dǎo)管外壁大出40-50mm、直徑12-16mm、螺栓孔6-8個。在一端法蘭附近焊有小吊耳一對，備栓掛鋼絲繩用，上下兩節(jié)法蘭間墊以4-5mm厚橡膠墊付圈，其寬度外側(cè)齊法蘭盤邊緣，內(nèi)側(cè)稍窄于法蘭內(nèi)緣。漏斗用2-3mm厚的鋼板制成圓錐形或棱錐形，在距漏斗上口的15cm處的外面兩側(cè)對稱地焊吊環(huán)各一個，圓錐形漏斗上口直徑取800mm，高為900mm；錐形漏斗結(jié)構(gòu)尺寸為10001000800mm，插入導(dǎo)管的一般長度均設(shè)15cm。儲料斗采用3mm厚鋼板及加勁肋制做，底部做成斜坡，出口設(shè)閘門，活動溜槽設(shè)在儲料斗出口下方，溜槽下接漏斗。根據(jù)計算確定，本合同段所有橋梁鉆孔樁使用的漏斗和儲料斗均按25m3考慮。326-